Redes inteligentes de energía

viernes, 8 de noviembre de 2013

Instalaciones eléctricas residenciales - Redes inteligentes de energía

La incorporación de tecnología digital para mejorar la confiabilidad, seguridad y eficiencia de la red eléctrica es la base medular para contar con una red inteligente de energía, donde el usuario final juega un papel importante.
La manera que hoy en día se distribuye la energía tiene costos elevados y además resulta ineficiente al presentarse cargas desequilibradas, flujos eléctricos inestables y grandes desperdicios de energía. Cada año en el mundo se pierde la electricidad suficiente para abastecer a la India, Alemania y Canadá durante todo un año. Cada día se gastan miles de millones de dólares generando energía que nunca llega a una simple luminaria.

Instalaciones eléctricas residenciales - Colocando medidor de energía eléctrica

Como una forma de dar solución a esta problemática se ha comenzado a trabajar sobre la creación de redes inteligentes, ¿pero, qué es una red inteligente? La Agencia Internacional de la Energía (IEA, por sus siglas en inglés) la define como “una red eléctrica que utiliza tecnologías digitales y otras tecnologías avanzadas para controlar y gestionar el transporte de electricidad, a partir de todas las fuentes de generación, con el fin de satisfacer la demanda variable de electricidad de los usuarios finales. Las redes inteligentes coordinan las necesidades y capacidades de todos los generadores, operadores de red, usuarios finales y actores del mercado eléctrico para utilizar todas las partes del sistema de la manera más eficiente posible, reduciendo al mínimo los costos y el impacto ambiental mientras se aumenta al máximo la fiabilidad, resistencia y estabilidad del sistema”.
Con una red inteligente de energía, el usuario final contará con las herramientas suficientes para determinar cuánta energía quiere consumir; de qué fuentes la está obteniendo; y el costo que pagará en tiempo real.
Los beneficiados: consumidores, distribuidoras eléctricas y el medio ambiente. 
Para los próximos 10 años, se prevé un incremento en la demanda de electricidad del 40% para América Latina. Este crecimiento tendrá profundas implicaciones en la industria eléctrica y en la sociedad. Impactará en los planes de inversión para la infraestructura requerida en la generación, transmisión y distribución de electricidad, que representan un costo significativo para la empresa generadora de energía y, en última instancia, impactará en los usuarios al pagar la tarifa.
Adicionalmente, como la mayor parte de la energía se obtiene de combustibles fósiles, una mayor demanda se traduce directamente en mayores emisiones de gases de invernadero como el dióxido de carbono, causa principal del cambio climático global.


Para enfrentar esta situación, Alejandro Crivelli, líder en energía e industria de Global Business Services, Sudamérica, explica la visión de IBM relacionada con redes eléctricas inteligentes: “IBM está buscando posicionarse en América Latina como la empresa líder capaz de brindar soluciones mundiales sobre racionalización de consumo de energía y eficiencia operacional de las redes eléctricas, a través de un proyecto de Smart Grid o Redes inteligentes”.
Al hablar de Redes Inteligentes nos estamos refiriendo a la incorporación de tecnología digital para mejorar la confiabilidad, seguridad y eficiencia de la red eléctrica.
Asimismo, implica la incorporación de aplicaciones para optimizar, de manera dinámica, la operación, mantenimiento y planificación de la red eléctrica.

Instalaciones eléctricas residenciales - Semiconductores flexibles
El investigador e inventor de IBM, Stephen Bedell, muestra una nueva clase de materiales semiconductores flexibles y versátiles que se pueden aplicar a una amplia gama de tecnologías, como la iluminación de estado sólido.

Los componentes de una red inteligente son:

  1. Dispositivos inteligentes: Medidores, controladores y sensores que relevan los consumos y otras variables relacionadas con la distribución de electricidad: potencia, voltaje, corriente, etcétera.
  2. Infraestructura de telecomunicaciones: Permite transmitir la información relevada por los medidores y sensores para enviarla a un centro de gestión o control.
  3. Infraestructura de tecnología: Abarca el uso y gestión de aplicaciones, servidores, almacenamiento y redes, así como su integración con los sistemas legados.
  4. Capa analítica: Se utiliza para la optimización de la operación mediante el análisis de los grandes volúmenes de información.

Los beneficios:

  • La distribución de energía será menos costosa, pues se reducirán las pérdidas asociadas a la infraestructura actual.
  • Aprovechamiento de energías renovables que reducen la contaminación.
  • Reducción en la factura eléctrica.
  • Información en tiempo real de los consumos energéticos de un inmueble.
  • Una red eléctrica estable, que reduce apagones o averías.
  • El mantenimiento de la red será más fácil, pues se tendrán detectados los puntos en mal funcionamiento. El usuario ya no tendrá que reportar las averías a la empresa que suministre la energía para que las solucione.

Los ejemplos:

  1. Gracias al proyecto Grid Wise Olympic Peninsula puesto en marcha en el estado de Washington, dispositivos inteligentes de los hogares (como termostatos) se han conectado al sistema eléctrico, lo que ha permitido controlar el consumo energético de forma automática, según un indicativo de precio y de preferencia del consumidor. La factura eléctrica se ha reducido en una media de un 10%.
  2. Energie Baden-Wurttemberg, un innovador proveedor eléctrico en Alemania, ofrece a los consumidores la información que necesitan para cambiar sus hábitos de consumo. El resultado es un menor consumo de energía durante los picos de distribución, más caros, y una nivelación de la demanda.
  3. Con la red inteligente, la mayor empresa energética de Dinamarca DONG Energy puede detectar un apagón de forma instantánea, conocer su localización y resolverlo rápidamente.
  4. En Río de Janeiro, Brasil, se estableció un centro de comando y control que permite detectar desde cortes de electricidad, hasta accidentes de tráfico e inundaciones, para que se puedan solucionar de manera casi inmediata. Este es uno de los proyectos más grandes y ambiciosos, que permitirá a esta ciudad aumentar su eficiencia y operatividad, de cara al Mundial de Fútbol.

    Instalaciones eléctricas residenciales - Centro de Operaciones de Rio de Janeiro - 1
    Centro de Operaciones en Río de Janeiro, Brasil, que permite detectar incidentes de diversa índole, incluyendo fallas eléctricas.

    Instalaciones eléctricas residenciales - Centro de Operaciones de Rio de Janeiro - 2
    En el nuevo Centro de Operaciones de Río, se presenta un resumen de todo lo que ocurre alrededor de la ciudad en una pared de video, incluyendo cámaras de vigilancia, mapas, simulaciones, actualizaciones de noticias, recursos e información sobre incidentes.

Así, IBM está ayudando a las compañías de servicios públicos a añadir una capa de inteligencia digital a sus redes eléctricas.
Estas redes eléctricas inteligentes usan sensores, medidores, controles digitales y herramientas analíticas para automatizar, supervisar y controlar el flujo bidireccional de energía en las operaciones, desde la central eléctrica hasta el enchufe. Las compañías de energía pueden optimizar el rendimiento de la red, impedir interrupciones, recuperarse rápidamente de las interrupciones y permitir que los consumidores administren el uso de energía incluso en cada aparato conectado a la red.
Las redes inteligentes también pueden incorporar nuevas energías sostenibles, como la generación eólica y solar, e interactuar localmente con fuentes de energía distribuidas o bien conectarse a vehículos eléctricos.

Conclusión
Los proyectos de redes de suministro inteligentes están contribuyendo a que los consumidores de algunos países ahorren un 10% en sus facturas y reduzcan los picos de demanda en un 15%. Sin embargo, esto es poco comparado con los ahorros potenciales cuando esto se amplíe a empresas, agencias gubernamentales y universidades, en el resto del mundo.
Expertos industriales y científicos de IBM trabajan en soluciones energéticas inteligentes como estas en todo el planeta.
Colaboran con empresas de suministro a nivel mundial para acelerar la adopción de redes inteligentes para que sean más fiables y ofrecer a los clientes un mejor uso de la información.
Además, esta empresa trabaja en siete de los 10 proyectos de gestión de contadores automatizados más grandes del mundo y se encuentra investigando cómo convertir millones de futuros vehículos eléctricos en un sistema de almacenamiento distribuido, de forma que el exceso de energía pueda aprovecharse y devolverse al sistema.

Instalaciones eléctricas residenciales - Energía Inteligente

Te invito a observar el siguiente vídeo de IBM España sobre Ciudades más inteligentes:

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